【技术实现步骤摘要】
一种基于球形关节的夹心式压电机械手
本技术提出的一种基于球形关节的夹心式压电机械手，涉及机械手
技术介绍
现有的机械手将驱动器置于手掌或者手臂内，利用运动传输元件如齿轮、带轮等将驱动器的运动传输至驱动关节。由于传统的驱动技术难以提供结构简单紧凑、功率密度高的驱动器，因此必须在手掌或者手臂内部设置较大的空间用以安装驱动器，难以实现整体的小型化设计，制约了其在深空探测等对质量、体积等有严格要求等领域的进一步应用。此外，传统机械手的驱动器一般利用气动驱动器、液压驱动器或者直流电机作为驱动器，通常单个驱动器只能提供一个自由度的运动，若要设计多自由度的机械手则需要多个驱动器，这同样不利于结构的微型化。针对现有机械手难以实现小型化设计的问题，本技术提出利用压电激励和摩擦驱动原理构建一种基于球形关节的夹心式压电机械手及其工作方式，关节自身的压电陶瓷片激励振动，依靠摩擦力驱动不需要内置驱动器，同时单个关节可提供两个方向的自由度运动，没有运动传输链，简化结构，结合压电材料质量体积小、功率密度高的优点，可实现小型化设计...
【技术保护点】
1.一种基于球形关节的夹心式压电机械手，其特征在于，所述机械手包括手掌平台与至少两根手指；/n所述手指包括依次连接的第一关节、第一指骨、第二关节和末端指骨；/n所述第一关节与第二关节结构相同，包括两个对称安装的两个环形振子，两个环形振子同轴固定于支撑架的上下两侧；/n在所述第一关节的上环形振子与第一指骨相连，所述第二关节的上下环形振子分别与末端指骨、第一指骨相连；/n所述环形振子上设有弯振电陶瓷片，通过对所述弯振电陶瓷片在设定极化方式上加载电信号使环形振子形变以驱动指骨的动作变化。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于球形关节的夹心式压电机械手，其特征在于，所述机械手包括手掌平台与至少两根手指；
所述手指包括依次连接的第一关节、第一指骨、第二关节和末端指骨；
所述第一关节与第二关节结构相同，包括两个对称安装的两个环形振子，两个环形振子同轴固定于支撑架的上下两侧；
在所述第一关节的上环形振子与第一指骨相连，所述第二关节的上下环形振子分别与末端指骨、第一指骨相连；
所述环形振子上设有弯振电陶瓷片，通过对所述弯振电陶瓷片在设定极化方式上加载电信号使环形振子形变以驱动指骨的动作变化。
2.根据权利要求1所述的一种基于球形关节的夹心式压电机械手，其特征在于，所述环形振子由四梁环形金属块、弯振压电陶瓷片组、配重块以及紧固螺栓组成；所述四梁环形金属块的圆周上设有两对以环形中心点对称的梁，两对梁为正交结构，每个梁末端安装有配重块，在所述金属块与配重块之间布置有一组弯振电陶瓷片组，每个紧固螺栓穿过配重块、一组弯振压电陶瓷片组以及四梁环形金属块，并将其紧固在一起组成夹心式结构，所述配重块两边设置有两定位孔结构。
3.根据权利要求2所述的一种基于球形关节的夹心式压电机械手，其特征在于，所述支撑架为圆环型金属块，上下端各设置有四个对称的阶梯凹槽分别与上下环形振子的四梁一一对应；所述阶梯凹槽内设置有与环形振子配重块的定位孔对应的圆形通孔，所述支撑架的两端另设有四个圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨颖，陈海乾，金家楣，洪鑫，邱建敏，李秀秀，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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